JP3182887B2 - 半導体装置の製造方法 - Google Patents

半導体装置の製造方法

Info

Publication number
JP3182887B2
JP3182887B2 JP16391592A JP16391592A JP3182887B2 JP 3182887 B2 JP3182887 B2 JP 3182887B2 JP 16391592 A JP16391592 A JP 16391592A JP 16391592 A JP16391592 A JP 16391592A JP 3182887 B2 JP3182887 B2 JP 3182887B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
film
polycrystalline silicon
polycrystalline
polycide
films
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP16391592A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH05183113A (ja
Inventor
孝行 五味
隆 野口
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sony Corp filed Critical Sony Corp
Priority to JP16391592A priority Critical patent/JP3182887B2/ja
Publication of JPH05183113A publication Critical patent/JPH05183113A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3182887B2 publication Critical patent/JP3182887B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Bipolar Integrated Circuits (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本願の発明は、半導体基板上に複
数層の多結晶シリコン膜またはポリサイド膜を有してい
る半導体装置の製造方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】半導体装置では、半導体基板上に複数層
の多結晶Si膜やポリサイド膜を有する場合が多い。例
えば、バイポーラトランジスタと抵抗素子とを含む半導
体集積回路装置では、半導体基板上の第1層目の導電膜
である多結晶Si膜で抵抗素子を形成し、第2層目の導
電膜であるポリサイド膜でエミッタ取出し電極を形成
し、このエミッタ取出し電極からの不純物の固相拡散に
よってエミッタ等を形成する場合がある。
【0003】ところで、多結晶Si膜で抵抗素子を形成
する際には、多結晶Si膜の結晶粒界における不飽和結
合を終端させて結晶性を改善するために、アニールを行
うのが一般的である。また、エミッタ取出し電極から不
純物を固相拡散させるためにも、アニールが必要であ
る。
【0004】この様なアニールとして、従来は、ハロゲ
ンランプを用いたアニールが一般的に行われていた。ハ
ロゲンランプアニールは、高温短時間アニールが可能で
あり、不純物の固相拡散に際して活性化率を高くしつつ
浅い接合を形成して、高速且つ低消費電力というバイポ
ーラトランジスタの高性能化を図ることができるからで
ある。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】ところが、ハロゲンラ
ンプ光は、波長域が0.2〜6.0μm以上と広範囲で
あり、しかも透過力が強い長波長側の光強度も強い。こ
のため、SiO2 膜等の絶縁膜に覆われているエミッタ
取出し電極の更に下層にまで透過し、抵抗素子を形成し
ている第1層目の導電膜である多結晶Si膜の温度も上
昇させる。
【0006】この結果、第1層目の導電膜である多結晶
Si膜で結晶粒が成長する。この結晶粒の成長は成長前
の結晶性に左右されるが、それを制御するのは難しいの
で、抵抗素子の抵抗値のバラツキが生じる。つまり、ハ
ロゲンランプを用いた従来のアニールでは、バイポーラ
トランジスタの高速化と抵抗素子の高精度化等とを両立
させることが難しかった。
【0007】
【課題を解決するための手段】請求項1の半導体装置の
製造方法は、2層の多結晶シリコン膜22a、32のう
ちの下層側の多結晶シリコン膜22aをエキシマレーザ
光の照射でアニールし、層間絶縁膜24を介して、前記
2層の多結晶シリコン膜22a、32のうちの上層側の
多結晶シリコン膜32で前記下層側の多結晶シリコン膜
22aを覆い、前記上層側の多結晶シリコン膜32をエ
キシマレーザ光の照射でアニールする。
【0008】請求項2の半導体装置の製造方法は、2層
の多結晶シリコン膜またはポリサイド膜22a、32の
うちの下層側の多結晶シリコン膜またはポリサイド膜2
2aをエキシマレーザ光の照射でアニールし、層間絶縁
膜24を介して、前記2層の多結晶シリコン膜またはポ
リサイド膜22a、32のうちの上層側の多結晶シリコ
ン膜またはポリサイド膜32で前記下層側の多結晶シリ
コン膜またはポリサイド膜22aを覆い、前記上層側の
多結晶シリコン膜またはポリサイド膜32をエキシマレ
ーザ光の照射でアニールする。
【0009】
【作用】本願の発明による半導体装置の製造方法では、
2層の多結晶シリコン膜またはポリサイド膜22a、3
2のうちの上層側の多結晶シリコン膜またはポリサイド
膜32のアニールに際しては、この上層側の多結晶シリ
コン膜またはポリサイド膜32で下層側の多結晶シリコ
ン膜またはポリサイド膜22aを覆っている。
【0010】一方、アニールに用いているエキシマレー
ザ光は、単色に近く、しかも多結晶シリコン膜やポリサ
イド膜を透過しにくい。従って、上層側の多結晶シリコ
ン膜またはポリサイド膜32のアニールによって下層側
の多結晶シリコン膜またはポリサイド膜22aも同時に
アニールされるということがない。
【0011】
【実施例】以下、バイポーラトランジスタと抵抗素子と
を含む半導体集積回路装置の製造に適用した本願の発明
の第1及び第2実施例を、図1〜6を参照しながら説明
する。
【0012】第1実施例では、抵抗素子とバイポーラト
ランジスタのエミッタ取出し電極との双方を多結晶Si
膜で形成する。この第1実施例では、図1に示す様に、
p型のSi基板11にAs+ を40keV程度のエネル
ギで5×1015cm-2程度のドーズ量に選択的にイオン
注入し且つ熱拡散させて、埋込コレクタであるn+ 埋込
層12を形成する。そして、Si基板11上にn型のS
iエピタキシャル層13を1.2μm程度の厚さに成長
させる。
【0013】その後、Siエピタキシャル層13のうち
の素子分離領域に、リセスLOCOS法によって膜厚が
8000Å程度のSiO2 膜14を形成する。そして、
Phos+ を50keV程度のエネルギで5×1015
-2程度のドーズ量に選択的にイオン注入し且つ熱拡散
させて、コレクタ電極用のプラグ領域であるn+ 領域1
5をSiエピタキシャル層13に形成する。
【0014】なお、この時点までSiO2 膜14にバー
ズヘッドが残っているので、レジストの塗布及び全面R
IEによって、SiO2 膜14を平坦化する。そして、
+ を360keV程度のエネルギで4×1013cm-2
程度のドーズ量に選択的にイオン注入して、チャネルス
トッパであるp+ 領域16をSiO2 膜14下に形成す
る。
【0015】その後、TEOSを原料にしたCVD法に
よって、膜厚が1000Å程度のSiO2 膜17を全面
に堆積させる。そして、エミッタ、真性ベース及び外部
ベースを形成する領域のパターンの窓18aを有する様
に、SiO2 膜17上でフォトレジスト18をパターニ
ングする。
【0016】次に、図2に示す様に、フォトレジスト1
8をマスクにしたRIEによって、SiO2 膜17に開
口21を形成する。そして、不純物を含有していない純
粋な多結晶Si膜22を、1500Å程度の膜厚にCV
D法で全面に堆積させる。
【0017】その後、多結晶Si膜22のうちで抵抗素
子にすべき部分に、フォトレジスト(図示せず)をマス
クにして、所望の抵抗値を得るためのドーズ量に不純物
をイオン注入する。
【0018】そして、多結晶Si膜22のうちでベース
取出し電極にすべき部分と抵抗素子の取出し部にすべき
部分とに、別のフォトレジスト(図示せず)をマスクに
して、BF2 + を30keV程度のエネルギで5×10
15cm-2程度のドーズ量にイオン注入する。その後、抵
抗素子とベース取出し電極とのパターンになる様に、多
結晶Si膜22上でフォトレジスト23をパターニング
する。
【0019】次に、図3に示す様に、フォトレジスト2
3をマスクにしたRIEによって、抵抗素子及びベース
取出し電極のパターンの多結晶Si膜22a、22b
に、多結晶Si膜22を加工する。
【0020】その後、膜厚が3000Å程度のSiO2
膜24をCVD法で全面に堆積させ、エミッタ及び真性
ベースを形成する領域のパターンの窓25aを有する様
に、SiO2 膜24上でフォトレジスト25をパターニ
ングする。
【0021】次に、図4に示す様に、フォトレジスト2
5をマスクにしたRIEによって、SiO2 膜24及び
多結晶Si膜22bに開口26を形成する。そして、T
EOSを原料にしたCVD法によって、膜厚が6000
Å程度のSiO2 膜27を全面に堆積させる。
【0022】その後、N2 雰囲気中における900℃程
度の温度のアニールを15分程度に亘って行う。この結
果、SiO2 膜27がデンシファイされると共に、多結
晶Si膜22bから開口21を介してSiエピタキシャ
ル層13へBF2 + が固相拡散して、外部ベースである
+ 領域28が形成される。
【0023】この時、350mJ/cm2 程度のパワー
のエキシマレーザ光を照射するアニールを行い、多結晶
Si膜22a、22bの結晶粒界における不飽和結合を
終端させて結晶性を改善する。その後、SiO2 膜27
の全面をRIEして、SiO2 膜27から成る側壁を開
口26の内周面に形成する。従って、側壁になっている
SiO2 膜27の内側に、更に開口31が形成される。
【0024】次に、BF2 + を開口31を介してSiエ
ピタキシャル層13へイオン注入した後、図5に示す様
に、膜厚が1500Å程度の多結晶Si膜32をCVD
法で全面に堆積させる。そして、多結晶Si膜32にA
+ を40keV程度のエネルギで1.5×1016cm
-2程度のドーズ量にイオン注入した後、膜厚が3000
Å程度のSiO2 膜33をCVD法で全面に堆積させ
る。
【0025】その後、1000mJ/cm2 程度のパワ
ーのエキシマレーザ光を照射する高温短時間アニールを
行い、Siエピタキシャル層13にイオン注入しておい
たBF2 + を拡散させると共に多結晶Si膜32からS
iエピタキシャル層13へAs+ を固相拡散させて、真
性ベース及びエミッタであるp領域34及びn+ 領域3
5を形成する。なお、p領域34の直下のSiエピタキ
シャル層13aがコレクタになる。
【0026】ところで、p領域34及びn+ 領域35を
形成するためのエキシマレーザアニール時には多結晶S
i膜32が全面に存在しており、しかもエキシマレーザ
光は多結晶Si膜32を透過しにくいので、多結晶Si
膜32と共に多結晶Si膜22aもアニールされること
はない。従って、接合の浅いp領域34及びn+ 領域3
5を形成すると共に、抵抗値の精度が高い多結晶Si膜
22aを形成することができる。
【0027】次に、図6に示す様に、溶液エッチングに
よってSiO2 膜33を除去する。SiO2 膜33を用
いたのは、p領域34及びn+ 領域35を形成するため
の不純物が外方拡散するのを防止すると共に、エキシマ
レーザ光の吸収率を高めるためである。
【0028】その後、多結晶Si膜32をエミッタ取出
し電極のパターンに加工し、多結晶Si膜22a、22
b及びn+ 領域15に達する開口36、37、41、4
2をSiO2 膜24、17に形成する。そして、Al膜
を全面にスパッタ堆積させ、このAl膜をRIEでパタ
ーニングして、抵抗用の電極であるAl膜43、44や
エミッタ電極、ベース電極及びコレクタ電極であるAl
膜45〜47を形成する。
【0029】次に、第2実施例について説明する。この
第2実施例も、バイポーラトランジスタのエミッタ取出
し電極を多結晶Si膜ではなくポリサイド膜で形成する
ことを除いて、図1〜6に示した第1実施例と実質的に
同様の工程を実行する。
【0030】従って、この第2実施例では、第1実施例
の図5に示した工程で多結晶Si膜32にAs+ をイオ
ン注入した後、膜厚が1000Å程度のWSiX 膜(図
示せず)をCVD法で多結晶Si膜32上の全面に堆積
させる。そして、以後は、これらのWSiX 膜と多結晶
Si膜32とから成るポリサイド膜に対して、第1実施
例における多結晶Si膜32に対する処理と同様の処理
を施す。
【0031】なお、この第2実施例では、SiO2 膜3
3はポリサイド膜のうちのWSiX 膜が多結晶Si膜3
2から剥離するのを防止する働きもしているが、この剥
離の防止を更に確実に行うために、膜厚が500Å程度
の非晶質Si膜をCVD法でWSiX 膜上の全面に堆積
させてもよい。また、この第2実施例では、SiO2
33の除去をドライエッチングによって行う。以上の様
な第2実施例でも、上述の第1実施例と同様の作用効果
を奏することができる。
【0032】以上の第1及び第2実施例はバイポーラト
ランジスタと抵抗素子とを含む半導体集積回路装置の製
造に本願の発明を適用したものであるが、MOSトラン
ジスタの多結晶Siゲート電極やWSiX ポリサイドゲ
ート電極の上層に積み上げコンタクト用の多結晶Si膜
や抵抗素子用の多結晶Si膜や薄膜トランジスタ用の多
結晶Si膜等を形成する半導体集積回路装置の製造に本
願の発明を適用しても、ソース・ドレインの接合を深く
することなく上記の多結晶Si膜をアニールすることが
できる。
【0033】
【発明の効果】本願の発明による半導体装置の製造方法
では、上層側の多結晶シリコン膜またはポリサイド膜の
アニールによって下層側の多結晶シリコン膜またはポリ
サイド膜も同時にアニールされるということがないの
で、各層の多結晶シリコン膜またはポリサイド膜に最適
なアニールを施すことができ、高性能で高精度の半導体
装置を製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本願の発明の第1実施例の最初の工程を示す側
断面図である。
【図2】図1に続く工程を示す側断面図である。
【図3】図2に続く工程を示す側断面図である。
【図4】図3に続く工程を示す側断面図である。
【図5】図4に続く工程を示す側断面図である。
【図6】図5に続く工程を示す側断面図である。
【符号の説明】
22a 多結晶Si膜 24 SiO2 膜 32 多結晶Si膜
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01L 21/33 - 21/331 H01L 29/68 - 29/737

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 半導体基板上に複数層の多結晶シリコン
    膜を有している半導体装置の製造方法において、 2層の前記多結晶シリコン膜のうちの下層側の多結晶シ
    リコン膜をエキシマレーザ光の照射でアニールし、 層間絶縁膜を介して、前記2層の多結晶シリコン膜のう
    ちの上層側の多結晶シリコン膜で前記下層側の多結晶シ
    リコン膜を覆い、 前記上層側の多結晶シリコン膜をエキシマレーザ光の照
    射でアニールする半導体装置の製造方法。
  2. 【請求項2】 半導体基板上に複数層の多結晶シリコン
    膜またはポリサイド膜を有している半導体装置の製造方
    法において、 2層の前記多結晶シリコン膜またはポリサイド膜のうち
    の下層側の多結晶シリコン膜またはポリサイド膜をエキ
    シマレーザ光の照射でアニールし、 層間絶縁膜を介して、前記2層の多結晶シリコン膜また
    はポリサイド膜のうちの上層側の多結晶シリコン膜また
    はポリサイド膜で前記下層側の多結晶シリコン膜または
    ポリサイド膜を覆い、 前記上層側の多結晶シリコン膜またはポリサイド膜をエ
    キシマレーザ光の照射でアニールする半導体装置の製造
    方法。
JP16391592A 1991-05-31 1992-05-29 半導体装置の製造方法 Expired - Fee Related JP3182887B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP16391592A JP3182887B2 (ja) 1991-05-31 1992-05-29 半導体装置の製造方法

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP15517991 1991-05-31
JP3-155179 1991-05-31
JP16391592A JP3182887B2 (ja) 1991-05-31 1992-05-29 半導体装置の製造方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH05183113A JPH05183113A (ja) 1993-07-23
JP3182887B2 true JP3182887B2 (ja) 2001-07-03

Family

ID=26483247

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP16391592A Expired - Fee Related JP3182887B2 (ja) 1991-05-31 1992-05-29 半導体装置の製造方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3182887B2 (ja)

Also Published As

Publication number Publication date
JPH05183113A (ja) 1993-07-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4431460A (en) Method of producing shallow, narrow base bipolar transistor structures via dual implantations of selected polycrystalline layer
US4486942A (en) Method of manufacturing semiconductor integrated circuit BI-MOS device
US4267011A (en) Method for manufacturing a semiconductor device
US4345366A (en) Self-aligned all-n+ polysilicon CMOS process
US4697332A (en) Method of making tri-well CMOS by self-aligned process
JPH07105454B2 (ja) ショットキーバイポーラトランジスタを有するcmos構造を製造する方法
US4418469A (en) Method of simultaneously forming buried resistors and bipolar transistors by ion implantation
US4797372A (en) Method of making a merge bipolar and complementary metal oxide semiconductor transistor device
US4408387A (en) Method for producing a bipolar transistor utilizing an oxidized semiconductor masking layer in conjunction with an anti-oxidation mask
US5023193A (en) Method for simultaneously fabricating bipolar and complementary field effect transistors using a minimal number of masks
US5086005A (en) Bipolar transistor and method for manufacturing the same
US4485552A (en) Complementary transistor structure and method for manufacture
US5001081A (en) Method of manufacturing a polysilicon emitter and a polysilicon gate using the same etch of polysilicon on a thin gate oxide
KR100233153B1 (ko) 자기-정합 실리사이드 베이스 바이폴라 트랜지스터 및 저항과 그 제조 방법
US5106768A (en) Method for the manufacture of CMOS FET by P+ maskless technique
US5348896A (en) Method for fabricating a BiCMOS device
US4691436A (en) Method for fabricating a bipolar semiconductor device by undercutting and local oxidation
JP3165118B2 (ja) 半導体装置
US5691226A (en) Method of manufacturing BICMOS integrated circuits
JPH02219262A (ja) 半導体装置
US5179031A (en) Method of manufacturing a polysilicon emitter and a polysilicon gate using the same etch of polysilicon on a thin gate oxide
JP3182887B2 (ja) 半導体装置の製造方法
US4586243A (en) Method for more uniformly spacing features in a semiconductor monolithic integrated circuit
US5106769A (en) Process for manufacturing bi-cmos type semiconductor integrated circuit
EP0182876B1 (en) Tri-well cmos technology

Legal Events

Date Code Title Description
LAPS Cancellation because of no payment of annual fees